数与形是数学中两个最古老的,也是最基础的研究对象,他们在一定条件下可以进行相互转化。中学数学中学数学研究的对象可分为数和形两大部分,数与形是有联系的,这个联系称之为数形结合。
在考试时,同学们如果能够学会进行数形结合回答选择题、填空题,将会节省大量时间。这就要求同学们理解如何进行数形结合快速做题,接下来我将结合高考北京卷(理科)第8题进行一定的讲解。
的高考虽落下帷幕,但众多的佳题让我们流连忘返,沉醉其中。高考北京卷(理科)第8题是一道结合了非常规曲线的命题判断问题,考察了命题的真假判断与应用、曲线与方程、基本不等式等知识,考察了数形结合思想。题目新颖亮眼,内涵丰富。
试题再现
图1
分析
观察图像并结合曲线方程x+y=1+|x|y可知图形关于y轴对称,根据对称性讨论y轴右边的图形可得结论.
解答
解:将x换成-x方程不变,所以图形关于y轴对称
在观察图像时,首先观察其对称性,改题图像关于y轴对称,便可由研究x>0时的情况推导出x<0时的情况
①曲线C恰好经过6个整点(即横、纵坐标均为整数的点);
当x=0时,代入得y=±1,即曲线经过(0,1),(0,-1);
当y=0时,代入得x=±1,即曲线经过(1,0),(-1,0);
得出这4个点后,不妨画如图2矩形,观察其顶点是否在线上
图2
过这4点做一矩形,如图2。
此时,观察图2可知图像可能经过的其他整点只有(1,1),(-1,1),进行验证即可
当y=1时,代入得x=±1,即曲线经过(1,1),(-1,1);
故曲线一共经过6个整点,故①正确.
验证:
②曲线C上任意一点到原点的距离都不超过2;
此时,我们就要想到原点距离为2的点集合,也就是如图3中的圆,只要曲线图形在园内,就可以说明任意一点到原点距离都不超过2。
图3
连接AO,易知AO=2,以AO为半径做圆,如图。
观察图3可知曲线图形在圆内,故曲线C上任意一点到原点的距离都不超过2,故②正确.
验证:
③曲线C所围成的“心形”区域的面积小于3.
根据图像特点,我们不烦将这个3拆分成上下两部分2+1的形式进行比较
图4
如图4,在x轴上图形面积大于红色矩形面积=1×2=2,x轴下方的面积大于黄色等腰直角三角形的面积=0.5×2×1=1,因此曲线C所围成的“心形”区域的面积大于2+1=3,故③错误.
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